КМ3 ЯнЖонань. Российской федерации национальный исследовательский университет московский энергетический институт
 Скачать 3.89 Mb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ  ИНСТИТУТ ТЕПЛОВОЙ И АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ Кафедра Теоретических Основ Теплотехники КМ3 Теория и практика инженерного исследования
Москва МЭИ 2022 Задание на контрольное мероприятие №3 Повышение качества прогнозов на спрос энергетических ресурсов предприятиями Повышение качества прогнозов на спрос энергетических ресурсов предприятиями, организациями и учреждениями является актуальным направлением в свете положений, зафиксированных в программе «Цифровая энергетика Российской Федерации»1. Одним из ключевых положений программы является разработка и развитие цифровых сервисов и решений в части создают системы управления, координации и мониторинга государственного управления и контрольно-надзорной деятельности в различных отраслях энергохозяйства Российской Федерации. Согласно «Стратегии цифровой трансформации»11 разработка новых видов аналитики данных создаёт новые возможности для профилирования потребителей. К ним относится в том числе проведение анализа и прогнозирования потребления энергетических ресурсов на основе создания прогнозного профиля энергопотребления. Задача составления прогнозного спроса на энергетические ресурсы является задачей со многими неизвестными. Поскольку энергопотребление предприятиями с развитым технологическим циклом существенно зависит от объёма производимой продукции, то сложно осуществлять средне- и долгосрочное прогнозирование спроса без учёта информации о действующих и предполагающихся к заключению договорных отношений на изготовление всех видов продукции. Такая информация крайне редко может быть собрана по причине наличия в ней коммерческой тайны. Кроме того, информация об объёмах ещё не заключённых договоров обладает крайне низкой надёжностью в условиях экономики Российской Федерации. Поскольку одно и тоже оборудование может использоваться для производства различных видов продукции, представляется сформулировать прогнозную модель энергопотребления для одного изделия. Данная задача ещё более усложняется в случае, если энергоёмкость анализируемого изделия относительно невелика в рамках рассматриваемого предприятия. Как точно учесть степень использование станков для производства различной продукции для повышения точности прогнозов на спрос энергетических ресурсов предприятиями? При решении сформулировать: 1. Задачу в инженерном изложении. 2. Формула задачи. 3. Идеальный конечный результат. 4. Техническое противоречие. 5. Изобразить веполь до и после изменений системы. 6. Выделить исследуемый фактор и применить оператор РВС. 7. Использовать «метод маленьких человечков». 8. Использовать модель 9-тп экранов. 9. Использовать не менее трёх приёмов изобретательского инструмента «Энергетика». 10. Предложить решение. Уточнение задачи Вопрос о том, как повысить точность прогнозов спроса на энергетические ресурсы, является более сложным и часто связан с количеством произведенной продукции. Учитывая, что количество продукции колеблется в зависимости от времени года, текущих тенденций развития и других факторов, оно колеблется и меняется. Условия эксплуатации продукции в большинстве случаев связаны с корпоративной тайной, а общедоступных данных мало, что затрудняет их заблаговременное прогнозирование с помощью статистических методов. Для того чтобы справиться со спросом в разные сезоны, компании также соответствующим образом настраивают свои производственные линии, чтобы производить на станках разные продукты, что еще больше увеличивает сложность прогнозирования спроса. Анализ показывает, что проблема сводится к тому, как более корректно определить статус производства продукта. Техническое противоречие (ТП) ТП1. Создается соответствующий отдел для сбора информации о производстве компании, информации, которую необходимо сохранить в тайне. Прогнозирование спроса на энергию на основе известной информации. ТП2. Компании обязаны предоставлять собственные прогнозы спроса на энергию, устанавливая определенный диапазон отклонений. Если отклонения велики, компании обязаны нести собственные риски и убытки. Таблица разрешения противоречий подсказывает следующие изобретательские приемы: — изменение агрегатного состояния объекта. 3 — принцип местного качества — принцип обратной связи. 10 -— принцип предварительного действия Независимо от того, составляет ли компания собственные прогнозы или создает для этого отдел, данные не являются неизменными. Должны быть созданы механизмы обратной связи для корректировки изменений данных в режиме реального времени и своевременной связи с энергоснабжающими подразделениями. максимально эффективно использовать ресурсы, не снижая тем самым эффективность производства  Рис.1 Графическая форма ТП Формулировка для использования в задачах Нечто (X-элемент технический системы) не усложняя системы и не вызывая вредных явлений, в нужном месте и в нужное время сам устраняет вредный эффект и/или обеспечивает требуемый полезный результат Анализ имеющих ресурсов При прогнозировании спроса на энергию основными ресурсами являются: количество произведенной продукции, спрос на энергию за предыдущие годы Физическое противоречие Если компании составляют собственные прогнозы, они могут быть менее мотивированы на производство и избегать чрезмерного потребления энергии. В случае создания соответствующего отдела существует риск утечки информации внутри компании, что является угрозой для развития компании. ИКР: нечто можно собрать и посчитать в нужном месте в нужное время, не представляя угрозы для информации предприятия. Полученные данные позволяют более точно прогнозировать спрос на энергию. Формулируем веполь  В1 – Информация о производстве В2 – Прогнозы ресурсов П – поле? Что мешает достижению ИКР? В настоящее время трудно определить, насколько компании доверяют вновь созданному отделу, чтобы быть готовыми предоставлять точные данные о производстве. Невозможно точно предсказать, сколько времени потребуется вновь образованному отделу, чтобы стать полностью сформированным. Выделить исследуемый фактор и применить оператор РВС 1. Если будет построен очень большой сектор, информационными данными будет сложнее управлять, и риск утечки высок. 2. Если отдел построен в очень маленьком масштабе, нагрузка на персонал высока, а вероятность возникновения ошибок и просчетов выше. 3. Если данные обновляются за короткий промежуток времени, то работа будет большой, так как к ним нужно будет постоянно обращаться в режиме реального времени. 4. Если данные обновляются в течение длительного периода времени, точность прогноза будет значительно снижена. 5. Если на исследование алгоритмов тратится много денег, это может вызвать недовольство среди компаний. 6. Если в алгоритмы вкладывается меньше средств, увеличивается ручная нагрузка и повышается процент ошибок. Использовать «метод маленьких человечков»  Рис2.а Рис2.b Рис2.c На рисунке показаны три сценария прогноза энергетических ресурсов. Рисунок 1 показывает, что компании и государство не уделяют достаточного внимания спросу на энергию и не имеют соответствующих отделов для получения более точной информации. Возможный результат - недостаток энергетических ресурсов или проблема их избытка. На рисунке 2 показана ситуация, когда компания создала внутри себя отдел, который может быть эффективным в краткосрочной перспективе, но не имеет связи с внешними отделами и не позволяет координировать развитие. На рисунке 3 показано создание отдела в компании и государстве, при этом компания предоставляет данные, а государство координирует распределение для максимального использования энергетических ресурсов и точности прогнозов. Контрольное решение Окончательным и более логичным решением является создание отделов по прогнозированию и коммуникации энергетических ресурсов как в компаниях, так и в странах. Каждое предприятие будет сообщать о своих потребностях в соответствии со своей ситуацией, а государственные органы будут рассматривать их, обеспечивая безопасность информации предприятия при координации плана Оценка решения Для получения более точных прогнозов энергетических ресурсов необходимо строить новые подразделения, что означает увеличение капиталовложений. В то же время более полное использование энергии приносит больше выгод, что вполне осуществимо в долгосрочной перспективе.  Изобретательского инструмента «Энергетика» Возможны следующие направления решения проблемы： 1. Компания должна интегрировать свою собственную информацию и планировать в соответствии со своим опытом и координацией. 2. Государство должно планировать с учетом развития национальной экономики, тенденций цен на энергоносители и структуры потребления. 3. Индивидуальные долгосрочные и краткосрочные цели, от 5-10 лет для самых коротких до 20 лет для самых длинных. После постановки целей проводится сбор и анализ данных и информации. Прием 1: Принцип дробления а) Разделить объект на независимые части； б) Выполнить объект разборным； в) Увеличить степень дробления объекта. Адаптация: Фрагментация информации о компании и распределение производственной информации по отдельным лицам для изучения производства различных продуктов по отдельности. Решение: после изучения различных продуктов по отдельности можно получить более подробные данные о количестве продуктов в зависимости от спроса на энергию, что способствует более точному прогнозированию. Прием 2. Принцип вынесения. Отделить от объекта "мешающую" часть ("мешающее" свойство) или, наоборот, выделить единственно нужную часть （нужное свойство）. Адаптация: Производственные данные компаний извлекаются и передаются соответствующим национальным органам для проведения исследований с целью получения более широко используемой зависимости изменений. Решение: Оставляя это на усмотрение государственных органов, можно сравнить аналогичные предприятия, связи между различными предприятиями и получить аналогичные отношения. Более точное прогнозирование энергопотребления в больших масштабах. Прием 3. Принцип местного качества а) перейти от одной структуры объекта （или внешней среды, внешнего воздействия) к неоднородной. б) разные части объекта должны иметь （выполнять）различные функции. в) каждая часть объекта должна находиться в условиях, наиболее благоприятных для ее работы. Адаптация: Национальные власти собирают данные за предыдущие годы, анализируют и сравнивают их, чтобы установить взаимосвязь, а сами компании оценивают спрос на энергию в сочетании с национальными данными. Решение: В то время как компании защищают последние данные о добыче, государственное регулирование также играет важную роль в точности прогнозов. |